嵌件成型是一种与包覆成型相关的注塑成型工艺,但在几个关键方面有所不同。包覆成型是指将第二种树脂注入更坚固的塑料基材上——这允许产品团队将符合人体工程学的设备、电动工具把手和橡胶垫圈直接成型到预先存在的零件上,而无需增加额外的人工劳动——嵌件成型是将在注入塑料材料之前,将预成型部件(通常是金属)放入模具中。
在注塑成型中使用嵌件的技术使设计师和工程师能够高效地将带螺纹的金属嵌件添加到塑料部件中,将金属电子元件嵌入保护性塑料外壳内,或制造剪刀和螺丝刀等常用手动工具。
作为一种工艺,嵌件注塑成型更容易控制,并且可以提供比其他将金属部件封装在塑料部件中的方法更好的结果。汽车、医疗和电气制造商,以及消费品、美容和其他行业的制造商,越来越多地利用嵌件成型技术。然而,为了最大限度地发挥嵌件成型的优势,产品团队应该有某些设计和工艺方面的考虑。
优化嵌件模具设计指南
在设计定制模制嵌件时,产品团队应遵循常见的DFAM 最佳实践,结合圆形滚花、避免尖角并优化拔模角度。虽然底切(也称为机械锁)会增加任何零件的复杂性和成本,但将底切纳入嵌件模具设计可为零件提供更大的拉出强度。
设计插件时的一个好的经验法则是确保它们相对于嵌入的塑料部件保持较小。一般来说,嵌件应至少延伸 0.016 英寸(进入模具型腔 0.4 毫米),并且为了防止塑料出现缩痕,嵌件下方的模制件应至少为嵌件的六分之一直径。
与此技术相关的一个常见生产缺陷是金属嵌件周围的塑料延迟开裂。如果不考虑嵌件的模内环向应力,则随着注入的树脂收缩和冷却,零件的两部分很容易分离,并损坏(在嵌件周围的塑料承受等效应变的假设下操作)到模具收缩率)。建议使用增韧、更耐用的树脂,因为这些材料具有更好的伸长率和抗断裂性能。
材料粘合是许多嵌件成型应用的另一个常见问题。虽然包覆成型零件可以利用不同热塑性树脂层之间形成的化学键,但金属嵌件不会与包覆成型塑料形成化学键。因此,金属和塑料部件必须设计成相互机械结合。
将螺纹嵌件模塑到塑料部件中的一个关键优势是这样做可以提高部件的机械质量。这种金属提高了整个部件的强度和耐用性,例如,这对设备外壳和电子产品外壳很有用。配合部件也可以配备金属衬套或套筒,以提高耐磨性并延长部件的使用寿命。
嵌件成型生产工艺优化指南
良好的原型制作习惯是具有成本效益的嵌件成型的关键——这就是为什么产品团队应该尽早测试他们的设计。原型设计对于识别设计和性能问题,以及预测随着时间的推移可能出现的潜在缺陷至关重要。一个精心设计的最终使用测试程序包括,例如,测试零件的组件在其最终使用的预期温度和环境条件下的性能。在生产开始前检测并解决错误还有助于缩短生产周期并加快上市时间。
至关重要的是,用于制造模具的工具必须保持精确的公差,这有助于确保在熔融材料进入时,插入件准确放置或悬挂在模具内。
大多数嵌件成型是在立式压机中完成的,因为它更容易装载硬件而不会掉落到位。如果产量足够高,可能值得投资机器人或自动化系统将嵌件装入模具,但大多数中低产量工作需要手动将嵌件放入模具。这会增加单位成本和劳动时间,但对于这些规模的生产运行来说通常是更经济的选择。
尖端嵌件成型技术让新事物成为可能
嵌件成型最终消除了将组件固定在一起的复杂性,从而制造出坚固的零件,而无需组装或可能会增加生产成本的二次步骤。虽然在许多方面类似于包覆成型,但嵌件成型与更广泛的材料选择和最终用途应用兼容——事实上,它通常用于为心脏起搏器和其他植入物等关键医疗设备制造外壳。
也就是说,嵌件成型可能是一项棘手的工作。这就是为什么与像美域同润这样经验丰富的制造合作伙伴合作是确保零件满足关键材料、性能和公差阈值的最可靠方式,而无需延长生产时间或破坏资金。立即联系我们,了解更多关于我们的嵌件成型服务的信息。
【译自:https://www.fastradius.com/resources/insert-molding-injection-molding-design-guide/】